PRODUK OLAHAN MINYAK DAN LEMAK

(1)

PRODUK OLAHAN

MINYAK DAN LEMAK

(2)

Sumber Potensial Minyak Indonesia

12/19/2022 OilSourceClass/SUG/2012 2

Kelapa sawit

Kelapa

Kopra

Kacang tanah Tengkawang

Jarak pagar

(3)

Sumber Potensial Minyak Dunia

Biji kedelai

Biji bunga

matahari Biji

rape

Biji jagung Biji wijen

Biji kapas

Lemak hewan

(4)

Kimia Minyak dan Lemak

• Lemak dan minyak merupakan senyawa yang mempunyai rumus bangun senyawa trigliserida

• Trigliserida adalah ester dari gliserol yang mengikat 3 asam lemak bebas

• Minyak adalah senyawa Trigliserida yang pada suhu kamar berujud cair;

• Lemak adalah seyawa Trigliserida yang pada suhu kamar berujud padat

(5)

(6)

Ikatan jenuh Ikatan tidak jenuh = rangkap

(7)

Nomenklatur Asam Karboksilat

(8)

Klasifikasi Asam Lemak

Didasarkan pada jumlah atom C dan jumlah ikatan rangkap pada rantai asam lemak :

C5 : Asam valerat

C6 : Asam kaproat (hexanoat) C8 : Asam kaprilat (oktanoat) C10 : Asam kaprat (dekanoat) C12 : Asam laurat

C14 : Asam miristat C16 : Asam palmitat

C18 : Asam stearat(oktadekanoat) C20 : Asam arakhidat (eikosanoat) C22 : Asam behenat

(9)

Asam Lemak Nabati Penting

(10)

Sifat FisisAsam Lemak

1. Wujud

Pada temperatur kamar, asam karboksilat yang bersuku

rendah adalah zat cair yang encer, suku tengah berupa zat cair yang kental, dan suku

tinggi berupa zat padat yang tidak larut dalam air.

2. Titik didih dan titik leleh

Td dan Tl asam karboksilat relatif tinggi karena kuatnya tarik menarik antarmolekul.

Bahkan, lebih tinggi dari alkohol yang bersesuaian.

3. Kelarutan

Asam karboksilat suku rendah dapat larut

dalam air, tetapi asam karboksilat suku yang lebih tinggi sukar larut air.

4. Daya hantar listrik

Asam karboksilat dapat terionisasi sebagian

dalam air, sehingga termasuk senyawa elektrolit lemah.

(11)

Sifat Fisis Asam Lemak

Sangat dipengaruhi panjang atom c & ketidak jenuhan asam lemak penyusunnya :

oSemakin banyak ikatan reangkap semakin cair.

oSemakin panjang rantai atom C asam lemak semakin naik titik lelehnya.

oBentuk isomeri ALB sangat berpengaruh terhadap titik leleh.

oKonfigurasi moelkul TG, campuran antara POS dan SOS berbeda titik lelehnya (P-palimat, O-oleat dan S- stearat).

oPolimorfisma lemak, terkait dengan sifat pembentukan kristal pada pembuatan margarine dan shortening.

(12)

Komposisi Asam Lemak Pada Berbagai Kacang-kacangan

(13)

Asam Lemak Dan Ikatan Rangkap

• Beberapa asam lemak bebas (FFA) memiliki ikatan rangkap :

– Membuat asam lemak tidak stabil

– Beberapa bisa memiliki 2 atau 3 ikatan rangkap

• Ikatan rangkap dapat memiliki posisi yang bebeda pada TG (1.2 atau 3:

– Menyebabkan lebih tak stabil

(14)

Banyak Jumlah Asam Lemak

• Dengan 11 jenis asam lemak menyebabkan terdapat hampir 1.300 jenis Tri Glierida yang terbentuk.

• Lemak merupakan campuran dari berbagai jenis asam lemak tersebut

• Karakter khusus dari lemak babi sebagai contoh sangat ditentukan oleh tipe TG.

(15)

Skema Proses Pengolahan

Minyak/Lemak

(16)

Metode Ekstraksi

1. Rendering (dry rendering dan wet rendering) untuk lemak hewan)

2. Mechanical expression

3. Solvent extraction

(17)

Pengepresan Mekanis

• Merupakan metode ekstraksi lemak terutama dari biji2an.

• Untuk bahan yang berkadar minyak tinggi (30-70%).

• Perlu perlakuan pendahuluan : pembuatan serpih,

perajangan, penggilingan dan tempering (pemasakan)

• Ada 2 metode pengepresan mekanis :

 pengepresan hidraulik (hydraulic pressing)

 pengepresan berulir (expeller pressing/screw pressing)

(18)

Pengepresan Hidraulik

• Bahan dipres dengan tekanan 2000 Psi (140.6 kg/cm2

=m 136 atm)

• Banyaknya lemak/minyak yang diekstraksi tergantung pada :

- lama pengepresan - tekanan

- kandungan minyak dalam bahan

• Sisa minyak pada bungkil sekitar 4-6% tergantung

pada lamanya bungkil ditekan pada tekanan hidraulik.

(19)

Pengepresan Berulir

(Expeller/Screw Pressing)

• Perlu perlakuan pendahuluan berupa proses pemasakan (tempering)

• Proses pemasakan dilakukan pada suhu 240oF (115,5oC) dengan tekanan 15-20 ton/inch2

• Kadar air lemak/minyak yang dihasilkan 2,5- 3,5 %

• Kadar minyak pada bungkil 4-5%.

(20)

Ekstraksi dengan Pelarut (Solvent Extraction)

1. Prepress Solvent Extraction

–

Gabungan ekxtraksi lemka/minyak dengan cara mekanis dan pelarut yaitu mengepres sebagian lemak dengan pengepresan mekanis dan sisanya dengan menggunakan pelarut

– Kadar lemak pada prepress cake : 15-18%

– Keuntungan :

-

meningkatkan efisiensi ekstraksi dengan pelarut - mengurangi jumlah pelarut

(21)

2. Direct Solvent extraction

– mengeluarkan minyak dari biji yang telah diberi perla kuan terlebih dahulu dengan menggunakan pelarut organik.

– Contoh : ekstraksi minyak dari biji kedele – Pelarut yang digunakan :

- hexan - petroleum eter

- gasoline karbondioksida - karbon tetraklorida - benzena

– Suhu tinggi dapat menurunkan viskositas dan me-

ningkatkan proses difusi, hexan (pelarut) dapat menguap sehingga suhu ekstraksi harus berada pada kisaran

50-55oC.

– Pemisahan lemak dari pelarut dilakukan dengan cara distilasi

(22)

Pemurnian Lemak dan Minyak

Minyak /lemak kasar hasil ekstraksi masih mengandung sejumlah komponen non trigliserida seperti :

- Asam lemak - tokoferol

- mono dan di gliserida - hidrokarbon

- pospatida - pigmen (gossypol dan klorofil) - sterol - sterol glukosida

- Glikolipid - protein

- pestisida - logam-logam

Komponen ini menimbulkan warna gelap pada minyak, busa, asap dan presipitasi.

(23)

Tujuan Pemurnian

• Pemisahan kotoran dan komponen non trigliserida dengan cara penguapan, degumming dan pencucian dengan asam

• Pemisahan FFA dengan netralisasi

• Dekolorisasi dengan pemucatan

• Deodorisasi

• Pemisahan gliserida jenuh (stearin) dengan pendinginan (chilling)

(24)

Metode Pemurnian

Ada 2 metode pemurnian :

– 1. Chemical refining – 2. Physical refining

•

Pada chemical refining : FFA, pospatida dan kotoran lain dipisahkan pada saat netralisasi dengan larutan alkali (NaOH)

•Pada physical refining : FFA dipisahkan dengan distilasi pada saat deodoriasi, sedangkan pospatida kemudian didistilasi dengan uap.

(25)

• Pemilihan metode pemurnian ditentukan oelh karakteristik lemak :

– 1.lemak/minyak yang biasanya dimurnikan secara fisik, misal : lemak dengan kandungan pospatida rendah : minyak sawit, inti sawit, kelapa

– 2.Lemak/minyak yang dapat dipisahkan secara fisik dan kimia : kedele

– 3.lemak/minyak dari biji seperti minyak bunga matahari, jagung dan biji kelapa.

(26)

Pemurnian Fisik

• Dahulu digunakan untuk pemurnian minyak dengan

kandungan FFA tinggi, kemudian diikuti dengan pemurnian dengan alkali (prenetralisasi).

• Tahun 1950-an digunakan untuk pemurnian minyak sawit dengan kandungan FFA tinggi dan kadar gum rendah.

• Proses tdd : perlakuan pendahuluan dan deasidifikasi

• Perlakuan pendahuluan tdd 2 tahap :

– 1. degumming – 2. bleaching

• Pada pengolahan minyak secara tradisional tdd : netralisasi, bleaching dan deodorisasi.

• Pemurnian fisik memisahkan FFA, komponen tak tersabunkan dan kotoran lain dengan menggunakan uap dan kemudian

memisahkan sabun yang terbentuk.

(27)

Diagram Alir Proses Pemurnian F isik

(28)

Perlakuan Pendahuluan Pada Pemurnian Fisik

DEGUMMING

• Adalah proses pemisahan getah atau lendir yang tdd fosfatida, protein, lilin, prooksidan, residu, karbohidrat, air, resin dan

kotoran lain untuk mengurangi asam lemak bebas dalam minyak.

• Merupakan proses penting pada pemurnian fisik tdd :

– - water degumming – - acid degumming

– - enzymatic degumming – - dry degumming

• Pada pemurnian fisik, fosfor harus dikurangi < 30 ppm dengan acid degumming atau enzymatic degumming, kemudian

bleaching atau dry degumming akan mengurangi lagi hingga < 5 ppm dan mengeluarkan semua Fe dan Cu.

(29)

•

Proses degumming perlu dilakukan karena :

• Sabun yang terbentuk dari reaksi antara ALB dengan kaustik soda pada proses netralisasi akan menyerap gum menghambat proses pemisahan sabun 

• Netralisasi minyak yang mengandung gum akan mengurangi rendemen minyak

• Gum terhidrasi (hasil proses degumming) merupakan bahan baku produk lesitin

(30)

(31)

ACID DEGUMMING

• Residu fosfat < water degumming

• Asam yang digunakan : asam fosfat dan asam sitrat

• Gum yang tidak terhidrasi yang tdd Ca, Mg atau asam fosfat dan pospatidil etanolamin dibuat menjadi bentuk terhidrasi.

• Proses :

– Minyak dipanaskan pada suhu 70oC – Ditambahkan lesitin yang dimodifikasi

– Ditambahkan larutan asam sitrat kuat untuk merombak fosfatida yang tidak terhidrasi

– Setelah bereaksi campuran didinginkan pada suhu < 40oC

– Ditambah air sehingga terjadi disosiasi asam pospatida dan pospatida etanolamin.

– Dibiarkan 3 jam untuk membentuk kristal pospatida – Kristal dipisahkan dengan sentrifus

(32)

DRY DEGUMMING

• Minyak diberi asam untuk merombak ion logam/kompleks pospatida kemudian dicampur dengan bleaching earth akan  mengikat asam degumming, pospatida, pigmen dan kotoran lain dipisahkan dengan fltrasi. 

• Digunakan pada minyak sawit, inti sawit, kelapa dan tallow.

• Proses :

– Asam fosfat 85% didispersikan sebanyak 0.05-1.2% pada minyak dengan suhu 80-100oC

– Dibiarkan bereaksi, dan ditambah air

– Ditambah bleaching earth 1-3% pada kondisi vakum

– Minyak dipanaskan pada suhu 120-140oC selama 15 menit – Didinginkan pada suhu 100oC

– Bleaching earth dipisahkan dengan cara filtrasi

(33)

ENZYMATIC DEGUMMING

• Enzim yang digunakan Pospolipase A1 merubah  pospolipid menjadi lisopospolipid dan ALB

• Proses :

– Pengaturan pH hingga 4.5 dengan penambahan 1.4 bagian asam sitrat – 1 bagian NaOH pada suhu 70-75oC.

– Reaksi enzimatis dalam holding tank yaitu dengan cara

memasukkan 200.000 unit enzim dalam 7.5 liter air/ton minyak pada suhu 40oC selama < 6 jam

– Dipanaskan kembali hingga suhu 70oC kemudian sludge dipisahkan dari minyak dengan sentrifus.

– Gum yang dihasilkan dengan cara ini cocok untuk produksi lesitin

• Cara ini cocok untuk degumming pada minyak nabati kecuali minyak jagung dan biji kapas.

(34)

PEMURNIAN ASAM

• Perlakuan pendahuluan pada pemurnian fisik yang baik untuk minyak yang akan dinetralisasi dengan kaustik soda

• Minyak diberi perlakuan dengan asam degumming kemudian di pranetralisasi sebagian dengan larutan NaOH

• Jumlah NaOH sedikit agar tidak terbentuk sabun

• Proses :

– Kompleks logam-pospolipid didisosiasikan oleh asam membentuk garam logam yang tidak larut dan bentuk asam dari pospolipid yang masih larut dalam minyak

– Penambahan NaOH akan meningkatkan pH dan mengubah pospolipid menjadi garam Na yang dapat dihidrasi

– Garam terhidrasi disentrifus untuk memisahkan gumpalan dan gumpalan diadsorpsikan pada silika difiltrasi 

(35)

Pemurnian Kimia

•Proses kaustik soda merupakan sistem pemurnian yang terbaik.

•Kombinasi alkali dengan FFA membentuk sabun; pospatida dan gum menyerap alkali dan dikoagulasikan melalui hidrasi atau degradasi.

•Pada proses ini warna diserap oleh gum atau dibuat larut air oleh alkali .

•Bahan yang tidak larut diikat oleh bahan yang dapat dikoagulasikan.

•Kelebihan soda dapat dikeluarkan dengan pemanasan

•Faktor yang mempengaruhi proses pemurnian kimia :

–Konsentrasi NaOH –Waktu pencampuran –Energi pencampuran

–Jumlah kelebihan kaustik soda

(36)

Tahapan Dalam Pemurnian Kimia

1. Penerimaan minyak kasar 2. Sampling

3. Crude oil conditioning 4. Caustic treatment

5. Caustic oil mixing 6. Soap oil separation 7. Water washing

8. Vacuum drying

(37)

Produk Olahan Lanjutan Minyak dan Lemak

1). Mentega 2). Margarine 3). Butter

4). Vanaspati

(38)

Mentega

• Mentega merupakan salah satu produk susu karena terbuat dari lemak hewan. Selain susu, mentega juga terdiri dari air dan garam.

• Karena itu, mentega mengandung lebih banyak lemak jenuh atau saturated fats yakni 66 persen jika dibanding-kan dengan lemak tak jenuhnya yakni 34 persen. Lemak jenuh ini biasanya terkait dengan tingginya kadar kolesterol dalam tubuh.

• Mentega biasanya diperkaya dengan vitamin A, D, E, dan K yang tidak larut dalam air.

• Mentega juga mampu memberikan rasa kenyang yang lebih lama dan terasa lebih gurih.

• Aromanya pun lebih tajam saat dimasak. Maka itu, tak mengherankan apabila harga mentega jauh lebih mahal daripada margariⁿ

(39)

Margarine

• Terbuat dari minyak tumbuh-tumbuhan yang di-hydrogenasi.

• Dalam prosesnya, akan terjadi perubahan struktur beberapa

polyunsaturated fatty acids (asam lemak tak jenuh) menjadi trans- fatty acids.

• Lemak jenis trans fetty acids memiliki karakter serupa dengan lemak jenuh atau saturated fats.

• Asam lemak trans ini kerap dikaitkan dengan risiko tekanan darah tinggi.

• Margarin biasanya juga diperkaya dengan vitamin A dan minyak sayur yang mengandung vitamin E.

• Karena mengandung lebih sedikit lemak, margarin banyak digunakan sebagai pengganti mentega

(40)

Butter

• Meski juga terbuat dari susu, jenis yang satu ini lebih bersifat lebih lunak, karena butter terbuat dari krim susu yang hanya ditambahkan garam sehingga akan mudah lumer bila dibiarkan terlalu lama.

• Oleh ahli gizi, ketiga jenis di atas digolongkan sebagai produk dengan kadar kalori yang tinggi. Maka itu,

disarankan agar konsumsinya tidak terlalu berlebihan.

• Untuk mengakomodasi permintaan itu, kini juga hadir beberapa produk mentega,margarin, dan butter yang telah dimodifikasi sedemikian rupa agar kadar

kalorinya tak terlalu tinggi alias rendah kalori.

(41)

Vanaspati

• Merupakan produk hidrogenasi dan untuk kebutuhan umum (minyak goreng, roti dll.).

• Dibuat dari hidrogenated palm olein (HPOo) dan minyak kelapa sawit atau palm olein dengan minyak sawit.

• Memiliki titik leleh 37-39oC, hampir sama dengan titik leleh minyak sawit.

• Tekstur yang disukai antar daerah berbeda-beda (Pakistan suka kristal yang grainy, sedangkan India suka grainy tetapi kering dan rapuh).